第六章复合材料制备的制备.pptVIP

6.3 树脂基复合材料的制备 成型工艺主要包括两个方面： 成型 即将预浸料按产品的要求，铺置成一定的形状，一般就是产品的形状; 固化 把已铺置成一定形状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下来，并能达到预期的性能要求。 常用的成型工艺 1 手糊成型 2 注射成型 3 真空袋压法成型 4 挤出成型 5 压力袋成型　 6 纤维缠绕成型 7 树脂注射和树脂传递成型　 8 真空辅助树脂注射成型 常用的成型工艺 9 连续板材成型　 10 拉挤成型 　 11 离心浇铸成型 12 层压或卷制成型 13 夹层结构成型　14 模压成型 15 热塑性片状模塑料热冲压成型　 16 喷射成型 手糊成型工艺 成型过程 首先在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物， 在其上铺贴一层按要求剪裁好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸胶并排除气泡后 涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止。 在一定压力作用下加热固化成型（热压成型）或者利用树脂体系固化时放出的热量固化成型（冷压成型） 脱模得到复合材料制品 手糊成型工艺优点 不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产； 设备简单、投资少、设备折旧费低。 工艺简单； 易于满足产品设计要求，可以在产品不同部位任意增补增强材料 制品树脂含量较高，耐腐蚀性好。 手糊成型工艺缺点 生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差。 产品质量不易控制，性能稳定性不高。 产品力学性能较低。 模压成型工艺 成型过程 将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混合物放入敞开的金属对模中，闭模后加热使其熔化，并在压力作用下充满模腔，形成与模腔相同形状的模制品 经加热使树脂进一步发生交联反应而固化，或者冷却使热塑性树脂硬化 脱模 模压成型工艺优缺点 优点 生产效率较高 制品尺寸准确，表面光洁，多数结构复杂的制品可一次成型，无需二次加工，制品外观及尺寸的重复性好 容易实现机械化和自动化等。 缺点 模具设计制造复杂，压机及模具投资高，制品尺寸受设备限制，一般只适合制造批量大的中、小型制品。 层压成型工艺 把一定层数的浸胶布 纸 叠在一起，送入多层液压机，在一定的温度和压力下压制成板材的工艺。 属于干法压力成型范畴，是复合材料的一种主要成型工艺。 生产的制品包括各种绝缘材料板、人造木板、塑料贴面板、覆铜箔层压板等。 层压成型工艺的优缺点 优点 制品表面光洁、质量较好且稳定以及生产效率较高。 缺点 只能生产板材，且产品的尺寸大小受设备的限制。 喷射成型工艺 成型过程 将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚酯树脂从喷枪两侧（或在喷枪内混合）喷出，同时将玻璃纤维无捻粗纱用切割机切断并由喷枪中心喷出，与树脂一起均匀沉积到模具上。 当不饱和聚酯树脂与玻璃纤维无捻粗纱混合沉积到一定厚度时，用手辊滚压，使纤维浸透树脂、压实并除去气泡，最后固化成制品。 喷射成型的特点 优点 喷射法使用的模具与手糊法类似，而生产效率可提高数倍，劳动强度降低，能够制作大尺寸制品。 缺点 用喷射成型方法虽然可以制成复杂形状的制品，但其厚度和纤维含量都较难精确控制，树脂含量一般在60%以上，孔隙率较高，制品强度较低，施工现场污染和浪费较大。　 注射成型工艺 注射成型工艺原理 注射成型是根据金属压铸原理发展起来的一种成型方法。 该方法是将颗粒状树脂、短纤维送入注射腔内，加热熔化、混合均匀，并以一定的挤出压力，注射到温度较低的密闭模具中，经过冷却定型后，开模便得到复合材料制品 注射成型工艺过程包括加料、熔化、混合、注射、冷却硬化和脱模等步骤。 加工热固性树脂时，一般是将温度较低的树脂体系 防止物料在进入模具之前发生固化 与短纤维混合均匀后注射到模具，然后再加热模具使其固化成型。 如果制品形状比较复杂，则容易出现局部纤维分布不均匀或大量树脂富集区，影响材料的性能。 树脂与短纤维的混合均匀，混合体系有良好的流动性 纤维含量不宜过高，一般在30％--40％左右。 过程：在陶瓷泥浆中分散纤维，然后浇铸在石膏模型中。 特点：比较古老，不受制品形状的限制。但对提高产品性能的效果显著，成本低，工艺简单，适合于短纤维增强陶瓷基复合材料的制作。 泥浆烧铸法 过程：将特长纤维切短 3mm ，然后分散并与基体粉末混合，再用热压烧结的方法即可制得高性能的复合材料。 特点： 纤维与基体之间的结合较好，是目前采用较多的方法。 复合材料中短纤维沿加压面而择优取向，这也就产生了材料性能上一定程度的各向异性。 热压烧结法 过程：首先把纤维编织成所需形状，然后用陶瓷泥浆浸渍，干燥后进行焙烧。 特点： 优点是纤维取向可自由调节，如单向排布及多向排布等。该方法适用于长纤维。 缺点则是不能制造大尺寸的制品，而且所得制品的致